東海表水元素汞之時空分布、循環與海氣交換

汞是一具有神經毒性之元素,在環境中具有相當複雜的生地化循環特性;其中在表層海水中還原生成元素汞(Hg0),進而海表面進行海氣交換的過程作用,是汞生地化循環中相當重要的一環,汞得以藉此進行二次傳輸,並延長其在環境中的滯留時間,使得當代與人為燃煤、礦冶等活動息息相關的汞汙染之影響範圍更加廣大。海水中的汞主要來自大氣沉降,然介於大洋與陸地之間的邊緣海其河川輸入亦不可忽視,故此,邊緣海是探討汞在海洋中生地化循環的重點區域。本研究整合於2003至2010年間六個東海航次之表層海水及大氣中汞物種之數據分析,結果顯示元素汞之季節分布主要受到表水溫度、日照量等因素影響之現場生成速率控制,因此在夏季有明顯較高之濃度;空間分布方面,受到東海不同水團之溶解態總汞濃度影響,各季節之元素汞在近中國沿岸之長江沖淡水中的濃度皆相較在陸棚混合水中的濃度高。根據海氣交換模式估算,東海全年元素汞之逸散量約為每年45 kmol,其中夏季佔約六成貢獻量且逸散通量高於沉降通量;而在全球海洋汞循環中,東海之汞年逸散量與所占海表面積呈現不等比例的貢獻,其逸散通量約為全球海洋平均之三倍。此外,由元素汞的時空分布與環境參數如表水溫、長江流量等之間的相關性推斷,表水溫增溫或長江洪水事件將可能提高東海之元素汞逸散量。本研究擴展了對於東海元素汞分布及控制因素的了解,並顯示邊緣海域汞污染在全球尺度循環的重要性。

Chen, Y.S.; C.M. Tseng*; J.R. Reinfelder. Spatiotemporal Variations in Dissolved Elemental Mercury in the River-Dominated and Monsoon-Influenced East China Sea: Drivers, Budgets, and Implications. Environ. Sci. Technol. 2020, 54, 7, 3988-3995, https://dx.doi.org/10.1021/acs.est.9b06092